GL-DLDZ-1 Экспериментальное устройство для силовой электроники и управления двигателями

Ⅰ.Обзор

Экспериментальная установка GL-DLDZ-1 для изучения силовой электроники и управления двигателями разработана в соответствии с требованиями новейших унифицированных учебников для колледжей и университетов, таких как «Силовая электроника» (4-е издание) и «Системы автоматического управления электрической тягой» (3-е издание). Она вобрала в себя преимущества отечественных и зарубежных аналогов, полностью учитывает текущую ситуацию и тенденции развития лаборатории и является тщательно разработанной. Среди аналогичных изделий она обладает такими преимуществами, как разумная структура, полный набор функций, высокая надежность и высокая стоимость.

Ⅱ. Особенности

1. Высокая универсальность. Данная установка объединяет экспериментальные проекты, такие как силовая электроника, полупроводниковые преобразователи, регулирование скорости переменного и постоянного тока, преобразование частоты переменного тока, управление двигателями и теория управления.

2. Высокая адаптивность. Она подходит для экспериментального преподавания соответствующих курсов в различных учебных заведениях. Глубина и широта обучения могут быть гибко изменены в соответствии с потребностями. Популяризация и совершенствование могут быть органично объединены в соответствии с ходом обучения. Устройство имеет блочную структуру, которую легко заменить. Если вам потребуется расширить функции или разработать новые эксперименты, достаточно лишь добавить компоненты, и оно никогда не будет лишним.

3. Прочная комплектация. От специальных источников питания, двигателей и других экспериментальных компонентов до специальных проводов для экспериментальных соединений, характеристики и характеристики вспомогательных компонентов точно соответствуют потребностям эксперимента.

4. Высокая интуитивность. Каждый экспериментальный пульт управления имеет отдельную структуру с понятными схемами и линиями, понятными задачами для каждого пульта управления, а также удобством эксплуатации и обслуживания.

5. Высокая научность. Устройство занимает небольшую площадь, экономит экспериментальное пространство и снижает инвестиции в инфраструктуру; вспомогательные маломощные двигатели специально разработаны для имитации характеристик и параметров маломощных и средних двигателей; маломощные двигатели потребляют меньше энергии, экономят энергию, имеют низкий уровень экспериментального шума, выглядят аккуратно и эстетично, а также улучшают условия эксперимента; экспериментальное содержание богато, а конструкция продумана. Помимо углубления теоретических знаний, эксперименты по проектированию также можно сочетать с реальной практикой.

6. Высокая открытость. Питание панели управления изолировано трёхфазным изолирующим трансформатором и оснащено устройством защиты от утечек напряжения и тока для обеспечения безопасности оператора. Каждый выход питания имеет функции контроля и защиты от короткого замыкания, а каждый измерительный прибор имеет надёжную функцию защиты, что обеспечивает безопасность и надёжность использования. Панель управления также оснащена системой управления экспериментами, обеспечивающей единый стандарт оценки экспериментальных навыков студентов. Тщательная разработка всего комплекта оборудования, использование надёжных компонентов и надежных технологических процессов гарантирует превосходные эксплуатационные характеристики продукта, что создаёт условия для открытых лабораторий.

7. Значительное развитие. Устройство ориентировано на новый уровень устройств. Сохраняя опыт с тиристорами, оно добавляет большое количество современных экспериментов в области силовой электроники, посвященных характеристикам новых устройств, управлению новыми устройствами и типичным областям применения новых устройств, что позволяет студентам получить достаточные знания и понимание новых устройств и идти в ногу со временем.

III. Область применения

Это устройство предназначено для экспериментальных проектов, требуемых профессиональными курсами, такими как «Технология силовой электроники» (или технология полупроводниковых преобразователей), «Регулирование скорости постоянного тока», «Регулирование скорости переменного тока», «Управление двигателем», «Системы автоматического управления электрической тягой» и «Теория управления», предлагаемыми различными колледжами и университетами.

IV. Технические характеристики

1. Входное питание: трёхфазное четырёхпроводное (или трёхфазное пятипроводное 380 В ±10%, 50 Гц)

2. Рабочие условия: температура от -10°C до +40°C, относительная влажность<85% (25°C)

Высота над уровнем моря<4000 м

3. Мощность устройства:<1,5 кВА

4. Габариты: 187×73×162 см3

V. Конфигурация устройства

1. Панель управления питанием DL01

(1) Источник питания переменного тока (все с защитой от перегрузки по току)

Источник питания переменного тока: трёхфазный регулятор скорости 200 В/3 А

Трёхфазный регулятор скорости 240 В/3 А

(2) Высоковольтный источник питания постоянного тока

Источник питания возбуждения: 220 В (0,5 А), с выходом защита от короткого замыкания.

(3) Цифровые приборы

① Цифровой вольтметр переменного тока: отображает входное напряжение трёхфазной электросети с помощью переключателя диапазонов, расположенного под ним, с точностью 1,0 деления;

② Цифровой вольтметр переменного тока с одним действующим значением: диапазон измерения 0–500 В, автоматическое определение диапазона и автоматическое переключение, точность 0,5 деления, трёхразрядный цифровой дисплей, обеспечивает индикацию напряжения для системы регулирования скорости переменного тока;

③ Цифровой амперметр переменного тока с одним действующим значением: диапазон измерения 0–5 А, автоматическое определение диапазона и автоматическое переключение, точность 0,5 деления, трёхразрядный цифровой дисплей, с функциями сигнализации выхода за пределы диапазона, индикации и полного отключения питания, обеспечивает индикацию тока для системы регулирования скорости;

④ Один цифровой вольтметр постоянного тока: диапазон измерения 0–300 В, трёхразрядный цифровой дисплей, входное сопротивление 10 МОм, точность 0,5 ступени, обеспечивает индикацию напряжения для реверсивной системы регулирования скорости;

⑤ Один цифровой амперметр постоянного тока: диапазон измерения 0–5 А, трёхразрядный цифровой дисплей, точность 0,5 ступени, с функцией сигнализации выхода за пределы диапазона, индикации и полного отключения питания, обеспечивает индикацию тока для реверсивной системы регулирования скорости. (4) Система индивидуальной защиты

Один комплект трёхфазных изолирующих трансформаторов: трёхфазное питание сначала проходит через трёхфазное устройство защиты от утечки тока, а затем через ключевой выключатель и контактор к изолирующему трансформатору, обеспечивая изоляцию выхода от электросети (плавающее заземление), что играет определённую защитную роль для обеспечения личной безопасности.

Устройство защиты от утечки напряжения 1: защищает от утечки в линии до изолирующего трансформатора, отключает контактор на панели управления и отключает подачу питания.

Устройство защиты от утечки напряжения 2: защищает от утечки в линии после изолирующего трансформатора и в электропроводке во время эксперимента, подает сигнал тревоги и отключает подачу питания для обеспечения безопасности персонала.

Устройство защиты от утечки тока: при утечке в панели управления ток утечки превышает определенное значение, и подача питания отключается.

Соединительные провода и розетки для эксперимента: сильноточные и слаботочные соединительные провода и розетки разделены и не могут быть смешаны. Сильноточные соединительные провода и розетки полностью герметичны, что обеспечивает безопасность, надежность и предотвращает поражение электрическим током.

2. Экспериментальный стол DL02

3. DJQ03-1 – рельс двигателя из нержавеющей стали, система измерения скорости с оптическим энкодером и цифровой тахометр

4. DJQ27 – трёхфазный регулируемый резистор (900 Ом × 2/0,41 А на группу)

5. DL03 – главная цепь тиристора

6. DL04 – трёхфазная схема управления тиристором

7. Эксперимент с DL05 – схема управления тиристором

8. DL06 – эксперимент с управлением скоростью двигателя (I)

9. DL06-1 – эксперимент с управлением скоростью двигателя (II)

10. DL07 – эксперимент с прерыванием постоянного тока

11. DL08 – заданные и экспериментальные устройства

12. DL09 – эксперимент с характеристиками нового устройства

13. DL10 – регулируемое сопротивление и конденсаторный блок

14. DL11 – регулирование однофазного напряжения и регулируемая нагрузка

15. DL12 – эксперимент с трансформатором

16. DL13 – эксперимент с управляющей схемой силового устройства Блок

17. Принцип преобразования частоты однофазного переменного тока в постоянный ток в переменный

18. Эксперимент с принципом автоматического управления DL15

19. Эксперимент с принципом автоматического управления DL16

20. Система регулирования скорости постоянного тока с двойным замкнутым контуром DL17 H-мостовым преобразователем

21. Эксперимент с управлением скоростью двигателя DL18 (II)

22. Импульсный источник питания с полумостовой схемой

23. Схема с прерывателем постоянного тока DL20

24. Схема регулирования напряжения переменного тока с прерывателем

25. Схема регулирования напряжения/мощности DL22

26. Однотактный обратноходовой изолированный импульсный источник питания DL23

27. Технология мягкого переключения PS-ZVS-PWM DL24

28. Схема выпрямителя с активной коррекцией коэффициента мощности DL25

29. Однотактный изолированный импульсный источник питания DL26 с обратной связью по току

30. Повышающий, понижающий и компаундный прерыватель DL27 Схема

31. DL28 Трехфазный асинхронный двигатель с частотным преобразователем частоты

32. DL29 Однофазный интеллектуальный измеритель мощности и коэффициента мощности

33. DJQ07-1 Генератор постоянного тока

34. DJQ09 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением

35. DJQ11 Трехфазный асинхронный двигатель с проволочной обмоткой

36. DL30 Специальный корпус ротора асинхронного двигателя с проволочной обмоткой

37. DJQ17 Однофазный асинхронный двигатель с резистивным пуском

38. DJQ20-1 Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

39. Экспериментальная соединительная линия

VI. Экспериментальный проект по технологии силовой электроники и экспериментальному устройству управления двигателями

(I) Экспериментальный проект по технологии силовой электроники

1. Схема триггера на однопереходном транзисторе

2. Эксперимент с синусоидальной синхронной фазовой триггерной схемой

3. Эксперимент с пилообразной синхронной фазовой триггерной схемой

4. Эксперимент с однофазной однополупериодной управляемой схемой выпрямителя

5. Однофазный Эксперимент с мостовым полууправляемым выпрямителем

6. Эксперимент с однофазным мостовым полностью управляемым выпрямителем и активным инвертором

7. Эксперимент с трёхфазным однополупериодным управляемым выпрямителем

8. Эксперимент с трёхфазным мостовым полууправляемым выпрямителем

9. Эксперимент с трёхфазным однополупериодным активным инвертором

10. Эксперимент с трёхфазным мостовым полностью управляемым выпрямителем и активным инвертором

11. Эксперимент со схемой стабилизации однофазного переменного напряжения

12. Эксперимент со схемой стабилизации однофазной мощности переменного тока

13. Эксперимент со схемой стабилизации трёхфазного переменного напряжения

14. Эксперимент с принципом действия схемы прерывателя постоянного тока

15. Эксперимент с характеристикой однополярного тиристора (SCR)

16. Эксперимент с характеристикой запираемого тиристора (GTO)

17. Эксперимент с характеристикой мощного полевого транзистора (MOSFET)

18. Эксперимент с характеристикой мощного транзистора (GTR)

19. Эксперимент с характеристикой изолированного биполярного транзистора (IGBT)

20. Эксперимент со схемой управления и защиты запираемого тиристора (GTO)

21. Эксперимент со схемой управления и защиты мощного полевого транзистора (MOSFET)

22. Эксперимент с схемой управления и защиты мощного транзистора (GTR)

23. Эксперимент с управлением и защитой на изолированном биполярном транзисторе (IGBT)

(II) Эксперименты с типовыми схемами силовых электронных устройств

1. Эксперимент со схемой однофазного синусоидального инвертора с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ)

2. Эксперимент со схемой мостового DC/DC-преобразователя

3. Исследование характеристик полумостового импульсного источника питания

4. Эксперимент с однотактным обратноходовым изолированным импульсным источником питания

5. Эксперимент с однотактным изолированным импульсным источником питания с внешней обратной связью по току

6. Исследование характеристик схемы прерывателя постоянного тока (понижающего, повышающего, повышающего и понижающего, Cu-преобразователя, Sepic-преобразователя, Zeta-преобразователя)

7. Эксперимент с повышающим, понижающим и составным прерывателями

8. Эксперимент со схемой регулирования переменного напряжения, управляемой однофазным прерывателем

9. Эксперимент с активной коррекцией коэффициента мощности выпрямителя

10. Эксперимент с технологией мягкого переключения

(III) Эксперимент с регулированием скорости двигателя постоянного тока

1. Эксперимент по определению тиристора Параметры и характеристики звеньев системы регулирования скорости постоянного тока

2. Отладка основных узлов тиристорной системы регулирования скорости постоянного тока

3. Эксперимент с системой регулирования скорости постоянного тока с одним замкнутым контуром необратимого действия

4. Эксперимент с системой регулирования скорости постоянного тока с двумя замкнутыми контурами необратимого действия

5. Эксперимент с системой регулирования скорости постоянного тока без обратной связи

6. Эксперимент с системой регулирования скорости постоянного тока без обратной связи с тремя замкнутыми контурами с ступенчатым выбором

7. Система регулирования скорости постоянного тока с двумя замкнутыми контурами управления (H-мост, IGBT)

(Ⅳ) Эксперимент с принципом преобразования частоты

1. Эксперимент с принципом преобразования частоты с помощью трёхфазной синусоидальной широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

2. Эксперимент с принципом преобразования частоты с помощью трёхфазной седловидной волны (инжекция третьей гармоники)

3. Эксперимент с принципом преобразования частоты с помощью трёхфазного векторного импульсного модулятора напряжения (SVPWM)

4. Измерение характеристики V/F в режиме ШИМ-модуляции

5. Измерение характеристики V/F в режиме седловидной волны

6. Измерение характеристики V/F в режиме векторного импульсного модуляции напряжения Режим модуляции

7. Эксперимент по наблюдению траектории магнитного потока при различных режимах преобразования частоты

(Ⅴ) Эксперимент с системой регулирования скорости двигателя переменного тока

1. Эксперимент с системой регулирования напряжения и скорости двухфазного асинхронного двигателя с обратной связью

2. Эксперимент с системой регулирования скорости двухфазного асинхронного двигателя с обратной связью

3. Эксперимент с системой регулирования скорости с использованием однофазной синусоидальной широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

4. Эксперимент с системой регулирования скорости с использованием трехфазной синусоидальной широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

——Возможно подключение к компьютеру для проведения эксперимента, а также имеется интерфейс программируемого контроллера (ПЛК)

5. Эксперимент с системой регулирования скорости с использованием трехфазной седловидной широтно-импульсной модуляции

——Возможно подключение к компьютеру для проведения эксперимента, а также имеется интерфейс программируемого контроллера (ПЛК)

6. Эксперимент с системой регулирования скорости с использованием трехфазной векторной пространственной составляющей напряжения (ШИМ)

——Возможно подключение к компьютеру для проведения эксперимента, а также имеется интерфейс программируемого контроллера (ПЛК) Также доступен интерфейс (ПЛК)

(VI) Экспериментальные проекты по принципу автоматического управления

1. Моделирование типовых звеньев системы управления

2. Временная характеристика и определение параметров системы первого порядка

3. Анализ переходных процессов системы второго порядка

4. Анализ переходных процессов и устойчивости системы третьего порядка

5. Динамические характеристики ПИД-регулятора

6. Динамическая коррекция системы управления

7. Тестирование частотных характеристик типовых звеньев

8. Тестирование частотных характеристик линейных систем

9. Дискретизация и восстановление сигналов

10. Моделирование типовых нелинейных звеньев

11. Фазовый анализ нелинейных систем

Синхронная ПК-версия:

GL-DLDZ-1  Экспериментальное устройство для силовой электроники и управления двигателями http://russian.biisun.com/products/power-electronics-technology-and-motor-control-experimental-device